內(nèi)、外源提示對(duì)探測(cè)方塊注意影響的實(shí)驗(yàn)研究

邱桂鳳　張利偉　張慶林

摘要 以方塊作為探測(cè)刺激，考察了內(nèi)源和外源兩種提示條件對(duì)其注意加工的影響情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，內(nèi)源注意條件下，內(nèi)源提示的效果不明顯。外源注意條件下，提示在下視野出現(xiàn)時(shí)，被試反應(yīng)明顯快于提示在上視野出現(xiàn)；而探測(cè)在上視野出現(xiàn)時(shí)的反應(yīng)時(shí)反而要短于在下視野出現(xiàn)；外源提示的作用非常明顯。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，上、下視野探測(cè)方塊在兩種注意條件下的反應(yīng)情況有所不同。

關(guān)鍵詞 內(nèi)源注意；外源注意；SOA

分類號(hào) B842

1 引言

注意在認(rèn)知領(lǐng)域的研究已經(jīng)引起了眾多研究者的重視。有人曾提出過存在兩種類型的注意：一類是主動(dòng)、隨意的、耗費(fèi)心神的；另一類是被動(dòng)、反射性、不隨意、不費(fèi)心神的（楊華海，趙晨，張侃，1998）。Posne進(jìn)一步將注意區(qū)分為內(nèi)源性注意（endogenous）和外源性注意（exogenous）兩種（Posner，1980）。他在研究中運(yùn)用空間線索技術(shù)，在注視點(diǎn)給被試呈現(xiàn)一個(gè)指向性符號(hào)作為線索，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，注意指向的區(qū)域得到了更好的加工，而非注意指向的區(qū)域則相反。由于這種注意朝向是受意圖控制的，因此稱為內(nèi)源性選擇注意。Jonides在其研究中發(fā)現(xiàn)（Jonides&Voluntary，1981），不論外周線索對(duì)目標(biāo)出現(xiàn)地點(diǎn)提不提供信息，都能夠吸引被試的注意。這種注意主要取決于刺激特性，是獨(dú)立于被試者意圖控制的，因此稱為外源性選擇注意。

許多研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，內(nèi)源和外源注意可能代表兩種不同的注意系統(tǒng)。例如，Eimer用短和長(zhǎng)兩種時(shí)間間隔條件比較了內(nèi)源和外源提示對(duì)目標(biāo)刺激加工的 ERP 的影響（Eimer，2000）。結(jié)果表明，內(nèi)源性注意和外源性注意加工的時(shí)間進(jìn)程有所差異。Hopfinge等進(jìn)一步考察了當(dāng)內(nèi)源性和外源性機(jī)制同時(shí)參與時(shí)，腦內(nèi)信息加工的多重階段是如何受到影響的。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，內(nèi)源性和外源性注意產(chǎn)生了明顯重疊的對(duì)信息加工的影響（Hopfinger&West，2006）。有的行為研究也表明，內(nèi)源提示和外源提示具有不同的機(jī)制。內(nèi)源提示誘發(fā)緩慢的、受控制的和隨意的注意分配，而外源提示則以快速的、自動(dòng)的、非隨意的方式吸引注意（Riggio&Kirsner，1997；Eimer，2000）。這些研究的結(jié)果似乎表明，內(nèi)源和外源兩種條件影響注意的機(jī)制和效果可能是不同的。本研究擬選擇方塊作為探測(cè)刺激，進(jìn)一步探討內(nèi)、外源兩種提示條件對(duì)探測(cè)方塊注意的影響情況。

SOA（即刺激異步呈現(xiàn)時(shí)間）是視覺選擇性注意研究中考察的一個(gè)重要因素。已有研究表明，內(nèi)源性注意的發(fā)展是漸進(jìn)的，一開始是寬泛的注意（150ms SOA），然后是狹窄的

集中（500ms SOA）；而外源注意引起立即的、快速的、狹窄的集中（50ms SOA），但外源性注意在加速反應(yīng)后（SOA大于300ms）會(huì)產(chǎn)生返回抑制（吳燕，隋光遠(yuǎn)，曹曉華，2007）。Chastain的研究中提出，內(nèi)源性提示能在較長(zhǎng)SOA的條件下仍然有效（Chastain，1996）?；谶@些研究的結(jié)論，本研究將內(nèi)源注意條件的SOA設(shè)定在500-600ms，而外源注意的SOA設(shè)定在140-240 ms，一方面為了能夠有效區(qū)分兩種類型的注意，另一方面外源注意條件下也不會(huì)產(chǎn)生返回抑制。

在人類空間選擇性注意的研究中，許多實(shí)驗(yàn)集中于對(duì)左、右視野的探討，而對(duì)上、下視野進(jìn)行的研究相對(duì)較少，并且這些研究的結(jié)論也存在不一致性。例如，有的研究中提出，上、下視野具有功能上的不對(duì)稱性，并且下視野可能更具有某些功能上的優(yōu)勢(shì)（Maunsell&Van，1987）。但有的研究卻發(fā)現(xiàn)，在上視野的物體反而更容易被優(yōu)先掃描（Zhou&King，2002）。此外，有的研究者提出，垂直方向提示的有效性比水平方向要低（Rafal，Posner，F(xiàn)riedman，Inhoff，&Bernstein，1988）?？紤]到這些問題，本研究將探測(cè)出現(xiàn)的位置區(qū)分為上、下方向，擬對(duì)垂直方向上內(nèi)、外源提示的有效性進(jìn)行進(jìn)一步的探討，進(jìn)而分析上、下視野在注意轉(zhuǎn)移中的優(yōu)勢(shì)性問題。

2 實(shí)驗(yàn)一

2.1 被試

某大學(xué)本科生和碩士研究生32人（男生17人，女生15人），年齡19-24歲。視力或矯正視力正常，均為右利手。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后獲得適量報(bào)酬。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2×2被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。第一個(gè)因素是內(nèi)源提示的指示方向，包括向上指示（箭頭向上 “↑”）和向下指示（箭頭向下 “↓”）兩個(gè)水平；第二個(gè)因素為探測(cè)刺激出現(xiàn)的位置，包括上視野出現(xiàn)和下視野出現(xiàn)兩個(gè)水平。

2.3 實(shí)驗(yàn)程序

實(shí)驗(yàn)程序用E-Prime軟件編寫。刺激呈現(xiàn)流程為，首先在屏幕上呈現(xiàn)一幅中央帶注視點(diǎn)“+”，注視點(diǎn)上下各有一個(gè)空白方框的圖片500ms，要求被試集中看中央注視點(diǎn)位置。接下來(lái)，在注視點(diǎn)位置呈現(xiàn)一個(gè)向上或者向下的紅色箭頭200ms，告訴被試箭頭指向的方向可能是后面的探測(cè)刺激出現(xiàn)的方向，也可能不是。隨機(jī)間隔300-400m后，在注視點(diǎn)的上方或下方方框內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)紅色的方塊，要求被試只要看到方塊出現(xiàn)就按“1”鍵。為了避免被試的反應(yīng)定勢(shì)，程序中還包括探測(cè)不出現(xiàn)的情況，如果方塊不出現(xiàn)，就按“2”鍵。探測(cè)不出現(xiàn)的情況不進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

整個(gè)實(shí)驗(yàn)分為三個(gè)組塊。每個(gè)組塊中包括106組刺激，其中6組探測(cè)刺激不出現(xiàn)，不進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，另外100組包括50次提示箭頭向上和50次箭頭向下的情況。本研究中提示有效（即提示方向與探測(cè)出現(xiàn)位置一致）與提示無(wú)效的次數(shù)控制在4：1。各種情況的刺激隨機(jī)呈現(xiàn)，各個(gè)組塊之間被試可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)男菹?。被試練?xí)15組，熟悉了按鍵反應(yīng)后，正式實(shí)驗(yàn)開始。實(shí)驗(yàn)時(shí)被試靜坐于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，刺激呈現(xiàn)后要求被試盡可能快而準(zhǔn)地作出按鍵反應(yīng)。

2.4 結(jié)果

使用SPSS12.0對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。將反應(yīng)時(shí)在150-1000ms之外的反應(yīng)剔除。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，被試作出正確按鍵反應(yīng)的平均正確率為95.30℅。此處僅對(duì)正確反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。被試在各種情況下作出正確反應(yīng)的平均反應(yīng)時(shí)見表1。

對(duì)提示指向和探測(cè)出現(xiàn)位置進(jìn)行兩因素重復(fù)測(cè)量方差分析。結(jié)果顯示，提示指向的主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)（1，31）=0.27，p >0.05。探測(cè)出現(xiàn)位置的主效應(yīng)接近顯著，F(xiàn)（1，31）=4.00，p=0.054；進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，探測(cè)方塊在上方出現(xiàn)的反應(yīng)時(shí)有短于在下方出現(xiàn)的反應(yīng)時(shí)的趨勢(shì)。兩因素的交互作用也沒有達(dá)到顯著性水平， F（1，31）=0.001，p >0.05。

3 實(shí)驗(yàn)二

3.1 被試

某大學(xué)本科生32人（男生16人，女生16人），年齡18-21歲。視力或矯正視力正常，均為右利手。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后獲得適量報(bào)酬。

3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2×2被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。第一個(gè)因素是外源提示出現(xiàn)的位置，包括在上視野和下視野出現(xiàn)兩個(gè)水平；第二個(gè)因素為探測(cè)刺激出現(xiàn)的位置，也包括上、下視野出現(xiàn)兩個(gè)水平。

3.3 實(shí)驗(yàn)程序

與實(shí)驗(yàn)一不同的是，本實(shí)驗(yàn)中的提示變?yōu)榱送庠葱蕴崾荆辉偈窃谥醒氤霈F(xiàn)提示，而是在上視野或者下視野短暫呈現(xiàn)一個(gè)紅色星號(hào)40ms作為提示。然后隨機(jī)間隔100-200ms后，在上視野或者下視野出現(xiàn)方塊，要求被試只要看到方塊出現(xiàn)就按“1”鍵。如果不出現(xiàn)就按“2”鍵。其他程序和要求與實(shí)驗(yàn)一都是相同的。

3.4 結(jié)果

用SPSS12.0對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。同樣將反應(yīng)時(shí)在150-1000ms之外的反應(yīng)剔除后，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，被試作出正確按鍵反應(yīng)的平均正確率為93.80℅。只對(duì)正確反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。被試在各種情況下作出正確反應(yīng)的平均反應(yīng)時(shí)見表2。

對(duì)提示出現(xiàn)位置和探測(cè)出現(xiàn)位置進(jìn)行兩因素重復(fù)測(cè)量方差分析。結(jié)果顯示，提示出現(xiàn)位置的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（1，31）=6.27，p < 0.05；進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，提示星號(hào)在下方出現(xiàn)時(shí)，被試的反應(yīng)明顯快于提示在上方出現(xiàn)。探測(cè)出現(xiàn)位置的主效應(yīng)也顯著，F(xiàn)（1，31）=9.15，p < 0.01；進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，探測(cè)方塊在上方出現(xiàn)時(shí)的反應(yīng)時(shí)明顯的短于在下方出現(xiàn)時(shí)的反應(yīng)時(shí)。兩因素的交互作用非常顯著，F(xiàn)（1，31）=33.18，p = 0.000；兩者的交互作用示意圖如見圖1。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，提示星號(hào)出現(xiàn)位置與探測(cè)出現(xiàn)位置一致時(shí)的反應(yīng)時(shí)要顯著的短于不一致時(shí)的反應(yīng)時(shí)。

對(duì)內(nèi)、外源注意條件下四種情況的反應(yīng)時(shí)分別進(jìn)行單因素方差分析。結(jié)果表明，只有在提示向下（在下）且探測(cè)在下的情況下，兩種條件的反應(yīng)時(shí)差異顯著，p < 0.05。外源提示條件下的反應(yīng)時(shí)要短于內(nèi)源提示條件。

4 討論

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，在內(nèi)源注意條件下，提示指向的主效應(yīng)并不明顯，指示箭頭向上或向下時(shí)，被試的反應(yīng)時(shí)差異并不顯著。而外源注意條件下，提示出現(xiàn)位置的主效應(yīng)比較明顯。提示在下方出現(xiàn)時(shí)的反應(yīng)時(shí)明顯的短于在上方出現(xiàn)時(shí)的反應(yīng)時(shí)。正如有的行為和ERP研究中指出的，下視野與上視野視覺相比具有某種優(yōu)勢(shì)（He，Cavanagh，&Intriligator，1996）（敖新宇，范思陸，何遜，陳霖，2000），本研究中，下視野外源提示優(yōu)于上視野的結(jié)論也為下視野優(yōu)勢(shì)提供了一定的證據(jù)?？赡苡捎谏窠?jīng)結(jié)構(gòu)等方面的優(yōu)勢(shì)（Maunsell&Van，1987），下視野在空間注意的能力方面要優(yōu)于上視野。

此外，實(shí)驗(yàn)一的結(jié)果表明，探測(cè)在上方出現(xiàn)時(shí)的反應(yīng)時(shí)有短于下方出現(xiàn)的反應(yīng)時(shí)的趨勢(shì)，實(shí)驗(yàn)二的結(jié)果則明顯表明，探測(cè)在上方出現(xiàn)時(shí)的反應(yīng)時(shí)要明顯短于在下方出現(xiàn)時(shí)的反應(yīng)時(shí)。實(shí)驗(yàn)一中雖然檢驗(yàn)結(jié)果沒有達(dá)到非常顯著的水平，但我們可以看出是存在上方探測(cè)反應(yīng)時(shí)短于下方的趨勢(shì)的。總之，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果似乎說(shuō)明，被試更容易對(duì)上方出現(xiàn)的探測(cè)作出反應(yīng)。我們認(rèn)為，該結(jié)果與前面所說(shuō)的下視野優(yōu)勢(shì)并不矛盾。下視野優(yōu)勢(shì)可能在空間注意過程的早期更容易體現(xiàn)，而當(dāng)空間注意機(jī)制發(fā)揮作用后，在接下來(lái)的階段，被試進(jìn)行空間掃描，捕捉目標(biāo)，在這個(gè)過程中，在上視野的物體可能被優(yōu)先掃描，因而只需要耗費(fèi)較少的認(rèn)知資源就能作出反應(yīng)。而下視野的物體則需要耗費(fèi)更多的認(rèn)知資源。正如有的研究中指出的，上視野與下視野相比在掃描潛伏期和正確率上有優(yōu)勢(shì)，掃描的潛伏期更短，正確率更高（Zhou&King，2002）。宛小昂等人也發(fā)現(xiàn)，對(duì)上視野靶子的反應(yīng)時(shí)要小于對(duì)下視野靶子的反應(yīng)時(shí)（宛小昂，韓世輝，2003）。

最后，本研究的結(jié)果顯示，外源注意條件下，提示的效果非常明顯。也就是說(shuō)當(dāng)提示出現(xiàn)方向與探測(cè)出現(xiàn)方向一致時(shí)，反應(yīng)時(shí)要明顯短于兩者不一致的情況?？梢哉f(shuō)，有效的外源提示促進(jìn)了被試對(duì)探測(cè)的加工，而無(wú)效的提示則干擾了對(duì)探測(cè)的反應(yīng)。但內(nèi)源注意條件下，提示的這種效果并沒有體現(xiàn)出來(lái)，不論提示是否有效，被試對(duì)上方探測(cè)的反應(yīng)時(shí)間都有小于下方的趨勢(shì)。正因?yàn)檫@樣，使得內(nèi)源提示向下、探測(cè)在下情況的反應(yīng)時(shí)要長(zhǎng)于外源注意的此種情況。這與以往內(nèi)源性注意研究中的“利益—損失”效應(yīng)（趙晨，楊華海，張侃，1999）是不符合的。也就是說(shuō)內(nèi)源提示的預(yù)期注意效果沒有發(fā)揮作用。我們推測(cè)，這可能與本研究中內(nèi)源提示任務(wù)的SOA時(shí)間設(shè)置有關(guān)，在500-600msSOA條件下，內(nèi)源提示的作用可能已經(jīng)消弱。因此內(nèi)源提示的效果沒有體現(xiàn)出來(lái)?？傊?，有關(guān)內(nèi)源性注意所需的SOA條件還需要后續(xù)研究的繼續(xù)探討。

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Abstract：This experiment used diamond as dection， in order to study the the effect of endogenous and exogenous attention on them. The result showed that， under endogenous attention condition， the main effect of endogenous cue wasnt remarkable. Under the exogenous attention condition， participants responded faster when cue appeared in the lower rather than the upper position.Whereas RTs was faster when target appered in the upper position. And the effect of exogenous cue was obvious. This suggested that the response might be different for detection of upper and lower diamond under two different cuing condition.

Key words： endogenous attention； exogenous attention； SOA

欄目編輯/丁堯 終校/黃才玲